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申请/专利权人：中国科学院电工研究所

摘要：本发明属于电机建模分析技术领域，具体涉及了一种不等长分段供电直线感应电机稳定性建模分析方法及系统，旨在解决如何在复频域建立不等长分段供电直线感应电机的数学模型并进行频域特征优化控制方法分析，以提高超高速工况下不等长分段供电直线感应电机控制的稳定性的问题。本发明包括：由不等长分段供电直线感应电机等效电路得到电机时域数学模型并转换为时域状态方程；将时域状态方程转化为复系数状态方程，并经拉普拉斯变换获得复频域状态方程，然后推导出电流与电压比值的复传递函数；对复传递函数求零点和极点，通过零点及极点的数值解进行电机稳定性分析。本发明可用于不等长分段供电直线感应电机控制稳定性分析，提高控制性能。

主权项：1.一种不等长分段供电直线感应电机稳定性建模分析方法，其特征在于，该方法包括：步骤S10，根据不等长分段供电直线感应电机的等效电路，构建不等长分段供电直线感应电机的时域数学模型；步骤S20，以不等长分段供电直线感应电机的定子电压uds和uqs作为输入变量，转子磁链ψdr和ψqr以及定子电流ids和iqs作为中间变量，将所述时域数学模型转化为不等长分段供电直线感应电机的时域状态方程；步骤S30，将所述时域状态方程中定子电压uds和uqs、转子磁链ψdr和ψqr以及定子电流ids和iqs转化为复数，获得不等长分段供电直线感应电机的复系数状态方程；步骤S40，进行所述复系数状态方程的拉普拉斯变换，获得不等长分段供电直线感应电机的复频域状态方程： τrs+1+jτrωfΨrs＝csLmIss其中，τis＝σisYsr，σis＝Ls-asLm，Uss、Iss和Ψrs分别为us、is和ψr的拉普拉斯变换结果，s为拉普拉斯算子，Ls和Lm分别为不等长分段供电直线感应电机的定子电感和定子与动子之间的互感，Rs和Rr分别为不等长分段供电直线感应电机的定子电阻和动子电阻，ωs为不等长分段供电直线感应电机的dq轴旋转角速度，ωf为滑差角速度，j为虚数单位，as为不等长分段供电直线感应电机动子覆盖定子段的比例，bs为不等长分段供电直线感应电机定子段串联个数，cs为不等长分段供电直线感应电机动子长度与单个定子长度比值；步骤S50，以复频域状态的不等长分段供电直线感应电机的电压Uss作为输入变量，电流Iss作为输出变量，基于所述复频域状态方程，获得不等长分段供电直线感应电机输入电压与输出电流之间的复传递函数： 步骤S60，基于所述输入电压与输出电流之间的复传递函数，进行不等长分段供电直线感应电机的稳定性分析，其方法为：根据所述输入电压与输出电流之间的复传递函数获取不等长分段供电直线感应电机的一个零点和两个极点；所述零点的实部与电机动子时间常数相关的固定值，虚部的值随电机滑差频率变化而变化；所述极点，其值随电机ωs、ωf和as的变化而变化；所述一个零点和两个极点，其实部代表电机dq轴电流稳定性，虚部代表电机dq轴电流控制交叉耦合影响，通过所述一个零点和两个极点的实部和虚部值实现不等长分段供电直线感应电机的稳定性分析。

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